Ikviens vietējais iedzīvotājs zina, ka Venēcija ir apgriezts mežs. Šī Itālijas pilsēta, kurai ir 1604 gadi, ir uzcelta uz miljoniem koka baļķu, kas iedzīti zemē.
Lapegle, ozols, alkšņi, priede, egle un vītols, kuru garums svārstās no 3,5 m līdz mazāk par 1 m, tur akmens palazzo un augstās zvanu torņus jau gadsimtiem ilgi, būdami īsts inženierijas brīnums, kas izmanto fizikas un dabas spēkus.
Lielākajā daļā mūsdienu būvju šo apgriezto mežu darbu veic dzelzsbetons un tērauds. Bet, neskatoties uz to izturību, mūsdienās tikai daži pamati varētu kalpot tik ilgi kā venēciešu.
„Mūsdienu betona vai tērauda stabi tiek projektēti ar aprēķinu uz [kalpošanas laiku] 50 gadiem,” saka Aleksandrs Puzrins, ģeomehānikas un ģeosistēmu inženierijas profesors Cīrihes ETH universitātē.
„Protams, tie var kalpot ilgāk, bet, būvējot dzīvojamās un rūpnieciskās ēkas, standarts ir 50 gadi,” viņš piebilst.
Venēciešu stabu būvniecības tehnika pārsteidz ar savu ģeometriju, gadsimtiem ilgu izturību un milzīgajiem apmēriem.
Cik miljoni stabu slēpjas zem pilsētas, neviens nezina, bet tikai zem Rialto tilta atrodas 14 000 cieši iedzītu koka atbalstu, bet zem San Marka bazilikas, kas uzcelta 832. gadā, ir 10 000 ozola stabu.
„Es esmu dzimusi un augusi Venēcijā,” saka Katerina Frančeska Izzo, ekoloģiskās ķīmijas un kultūras mantojuma aizsardzības profesore Venēcijas universitātē.
„Kad es augu, kā visi, es zināju, ka zem venēciešu ēkām ir koki no Kadora [kalnu reģions blakus Venēcijai]. Bet es nezināju, kā šos stabus uzstādīja, kā tos skaitīja un iedzina, un ka battipali (burtiski tulkojot kā „stabu iedzinēji”) bija ļoti svarīgi speciālisti. Viņiem pat bija savas dziesmas. Tas ir neticami interesanti no tehniskā un tehnoloģiskā viedokļa,” stāsta profesore.
Battipali roku darbs iedzina stabus un dziedāja seno dziesmu, lai saglabātu ritmu. Apburoša un atkārtojoša melodija ar tekstu slavēja Venēciju, tās republikas slavu, katoļu ticību un solīja nāvi to laiku ienaidniekiem — turkiem.
Venēcijā joprojām tiek izmantots izteiciens na testa da bater pai (burtiski — „galva, kas piemērota stabu iedzīšanai”), kas jokojot nozīmē, ka cilvēks ir stulbs vai neizglītots.
Stabi tika iedzīti pēc iespējas dziļāk, sākot no konstrukcijas ārējā malas un virzoties uz pamata centru. Parasti uz katru kvadrātmetru bija deviņi stabi, kas izvietoti spirālē.
Pēc tam stabu virsotnes tika nocirstas, lai iegūtu vienmērīgu virsmu, kas atrodas zem jūras līmeņa. Virsū tika liktas šķērsvirziena koka konstrukcijas — vai nu zatteroni (dēļi), vai madieri (sijas). Zvanu torņiem tika izmantotas sijas ar biezumu līdz 50 centimetriem. Citās būvēs — ne vairāk kā 20, dažreiz pat mazāk. Visizturīgākais materiāls tika uzskatīts par ozolu, bet tas bija arī visdārgākais. Vēlāk ozolu izmantoja tikai kuģu būvē — tas bija pārāk vērtīgs, lai to iedzītu dubļos. Uz šo koka pamatu strādnieki lika ēku akmeņus.
Drīz Venēcijas republika sāka aizsargāt savus mežus, lai nodrošinātu pietiekamu koksnes daudzumu būvniecībai un kuģu būvei.
„Venēcija izgudroja mežsaimniecību,” skaidro Nikola Makijoni, Itālijas Nacionālā pētniecības padomes Bioekonomikas institūta pētniecības direktors, runājot par mežu audzēšanas praksi.
„Pirmais oficiālais dokuments par mežsaimniecību Itālijā patiešām pieder Lieliskajai kopienai Fiemmes ielejā [uz ziemeļrietumiem no Venēcijas] un datēts ar 1111. gadu. Tajā ir izklāstīti noteikumi mežu izmantošanai, neizsmeļot tos,” stāsta Makijoni.
Viņa teiktā, šīs dabas aizsardzības metodes, visticamāk, tika pielietotas daudz agrāk, pirms tās tika pierakstītas: „Tas izskaidro, kāpēc Fiemmes ieleja joprojām ir pārklāta ar greznu ežu mežu.” Tajā pašā laikā tādas valstis kā Anglija jau saskārās ar koksnes trūkumu 16. gadsimta vidū, viņš piebilst.
Venēcija nav vienīgā pilsēta, kas izmanto koka stabus kā pamatu, bet ir būtiskas atšķirības, kas padara to unikālu.
Amsterdamā — vēl viena pilsēta, kas daļēji uzcelta uz koka stabiem. Šeit, kā arī daudzās citās Ziemeļeiropas pilsētās, stabi iegrimst dziļi līdz pašai pamatnei un darbojas kā garas kolonnas vai kā galda kājas.
„Tas darbojas, ja iežu slānis ir tuvu virsmai,” saka Tomass Leslijs, Ilinoisas Universitātes arhitektūras profesors.
Mičiganas ezera krastā ASV, kur strādā Leslijs, iežu pamats var atrasties līdz 30 metru dziļumā.
„Atrast tik lielus kokus ir grūti, vai ne? Ir stāsti no Čikāgas 1880. gados, kad mēģināja iedzīt vienu baļķi uz otra — kā jūs saprotat, tas neizdevās. Galu galā saprata, ka var paļauties uz berzi ar augsni,” stāsta Leslijs.
Princips balstās uz ideju nostiprināt augsni, iedzīvojot pēc iespējas vairāk stabu, kas palielina berzi starp stabiem un augsni.
„Geniālitāte ir tāda, — saka Leslijs, — ka jūs it kā izmantojat fiziku… Visa burvība ir tā, ka jūs izmantojat augsnes plūstošās īpašības, lai radītu pretestību, kas notur ēkas.”
Tehniskais termins šim fenomenam ir hidrostatiskā spiediena, kas būtībā nozīmē, ka augsne „sagūsta” stabus, ja tos lielā skaitā cieši iedzen vienā vietā, — saka Leslijs.
Venēciešu stabi tiešām darbojas tieši tā — tie ir pārāk īsi, lai sasniegtu iežu slāni, un tā vietā notur ēkas, pateicoties berzei. Tomēr šādas būvniecības vēsture ir vēl senāka.
Par šo tehnoloģiju pieminēja jau romiešu inženieris un arhitekts 1. gadsimtā Vitruvijs. Romieši izmantoja iegremdētus stabus tiltu būvē, kas atkal tika celti blakus ūdenim.
Ķīnā ūdens slūžas tika būvētas arī uz stabiem, ko noturēja berze. Asteķi tos pielietoja Meksikā, līdz spāņi iznīcināja seno pilsētu un uz tās vietas uzbūvēja katoļu katedrāli, atzīmē Puzrins.
„Asteķi saprata, kā būvēt savā vidē daudz labāk nekā vēlāk nākušie spāņi, kuriem tagad ir lielas problēmas ar šo katedrāli [kur grīda nosēžas nevienmērīgi],” saka Puzrins.
Pusotru tūkstoti gadu, kas pavadīti ūdenī, venēciešu pamati ir pierādījuši savu pārsteidzošo izturību. Tomēr tie nav pasargāti no bojājumiem.
Pirms desmit gadiem komanda no Padovas un Venēcijas universitātēm (ieskaitot mežsaimniecības, inženierijas un kultūras mantojuma aizsardzības fakultātes) uzsāka pētījumu par pilsētas pamatu stāvokli, sākot ar Santa Marija Gloriōza dei Frari baznīcas zvanu torni, kas uzcelts 1440. gadā uz alkšņu stabiem.
Frari zvanu tornis nosēžas ar ātrumu 1 mm gadā kopš tā uzcelšanas — un tagad tas ir nosēdies kopumā jau par 60 cm.
Salīdzinājumā ar baznīcām un citām ēkām zvanu torņi rada lielāku spiedienu uz mazāku laukumu — tāpēc tie nosēžas ātrāk un dziļāk. „Kā augstpapēžu kurpe,” saka Makijoni, komandas dalībnieks, kas pētīja pilsētas pamatus.
Katerina Frančeska Izzo strādāja vietā, veicot urbšanu, paraugu vākšanu un analīzi no koka zem baznīcām, zvanu torņiem un kanālu pusē, kas tajā laikā bija nosusināti un attīrīti. Viņa teica, ka viņiem bija jābūt uzmanīgiem, strādājot uz sausā kanāla dibena, lai izvairītos no pēkšņiem notekūdeņu izplūdes no sānu caurulēm.
Komanda atklāja, ka visās pētītajās konstrukcijās koksne ir bojāta (sliktā ziņa), bet ūdens, dūņas un koksne kopā tur visu (laba ziņa).
Viņi apgāza izplatīto uzskatu, ka koksne zem pilsētas nepuvi, jo atrodas bezskābekļa vai anaerobā vidē. Baktērijas tiešām iznīcina koksni, pat bez skābekļa piekļuves. Bet tās darbojas daudz lēnāk nekā sēnītes un kukaiņi, kas ir aktīvi skābekļa klātbūtnē.
Turklāt ūdens piepilda šūnas, kuras ir iztukšojušas baktērijas, kas ļauj koka stabiem saglabāt formu. Tātad, pat ja koka stabi ir bojāti, visa sistēma — koksne, ūdens un dūņas — tiek turēta kopā zem augsta spiediena un saglabā stabilitāti gadsimtiem ilgi.
„Vai vajadzētu uztraukties? Jā un nē. Bet mums tomēr vajadzētu padomāt par turpmāku šādu pētījumu veikšanu,” saka Izzo. Kopš paraugu ņemšanas pirms desmit gadiem jauni nav ņemti — galvenokārt sarežģītās loģistikas dēļ.
Pēc Makijoni teiktā, nav zināms, cik vēl gadsimtu šie pamati izturēs.
„Tomēr [tie pastāvēs] tik ilgi, kamēr vide paliek nemainīga. Pamatu sistēma darbojas, jo tā sastāv no koka, augsnes un ūdens,” skaidro Makijoni.
Augsne veido bezskābekļa vidi, ūdens ne tikai atbalsta to, bet arī saglabā šūnu struktūru, bet koks nodrošina berzi. Bez viena no šiem trim elementiem sistēma sabrūk.
„Traki skaisti”
XIX un XX gadsimtā koksne tika pilnībā aizstāta ar cementu pamatu būvniecībā. Tomēr pēdējos gados novērojams jauns interesi par koka būvniecību, tostarp koka debesskrāpju celtniecību.
„Tagad tas ir it kā modes materiāls, un tas ir pilnīgi pamatoti,” komentē Leslijs.
Koksne absorbē oglekli, dabiski sadalās un, pateicoties savai elastībai, tiek uzskatīta par vienu no visizturīgākajiem pret zemestrīcēm materiāliem.
„Protams, šodien mēs nevaram būvēt veselas pilsētas uz koka konstrukcijām, jo mūs ir pārāk daudz uz planētas,” piebilst Makijoni. „Bet nevar noliegt, ka bez mākslīgiem materiāliem un bez dzinējiem seni būvētāji vienkārši bija spiesti būt izdomas bagāti.”
Venēcija nav vienīgā pilsēta ar koka pamatiem, bet tā ir „vienīgā pilsēta, kur [berzes tehnika tika pielietota] masveidā, kas joprojām pastāv un ir tik traki skaista,” piebilst Puzrins.
„Bija cilvēki, kuri neizpētīja augsnes mehāniku un ģeotehnisko inženieriju, un tomēr viņi radīja to, par ko mēs varam tikai sapņot, un kas pastāvēja tik ilgi. Viņi bija pārsteidzoši intuitīvi inženieri, kuri rīkojās pilnīgi pareizi, izmantojot visas šīs īpašās iespējas,” saka Puzrins.
*Ilustrācijas šajā materiālā ir paredzētas tikai mākslinieciskām vajadzībām un nav precīzs attēls par koka stabiem zem Venēcijas, kas ir cieši novietoti un bez zariem.
Atstāt komentāru